专利名称：一种水洗装置及刻蚀设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及半导体加工技术领域，特别涉及一种水洗装置及刻蚀设备。
背景技术：
半导体尤其是薄膜晶体管液晶显示器(TFT-IXD)的阵列(Array)制造工艺中均需要通过对若干层金属层进行镀膜、光刻、刻蚀、去胶工艺后形成规则的电路图案，从而驱动各个元器件动作。在刻蚀环节，一个重要的工艺指标即是坡度角(Profile-Angle)，即刻蚀断面的角度。在刻蚀完的基板上，如果坡度角不均匀，或者断面不齐整，都会影响光线的传播，导致视觉差异(Mura)的产生。基板从刻蚀设备的刻蚀装置进入水洗装置时，基板表面均携带少量刻蚀液，刻蚀 液一般为硝酸、硫酸、磷酸及添加剂等按一定比例形成的混合酸，由于水对基板表面刻蚀液的稀释，部分金属薄膜的刻蚀速率会加快。当基板表面不均匀接触水时，刻蚀速率加速不均，对于单层薄膜的结构，这种加速不均会导致坡度角差异的产生，而对于复合膜层结构，这种差异将导致断面不齐整。在现有技术中，水洗装置包括第一水洗室和若干常规水洗室；第一水洗室内设置有用于传送基板的若干传动滚轴、与基板传动方向呈一定角度(一般为30 60度)喷淋的水刀以及与基板表面垂直方向的喷嘴。当基板在进入水洗装置时，首先要经过第一水洗室中设置的水刀以及喷嘴喷淋进行水洗，从而对基板上残留的刻蚀液进行稀释；当基板上残留的刻蚀液被稀释的不再与金属膜层反应时，将基板送入其他常规水洗室进行常规水洗。由于第一水洗室中设置的水刀的刀口容易堵塞，堵塞的地方水流的流量以及喷淋压力会产生异常，同时，各个喷嘴之间也存在喷淋压力以及流量的差异，从而导致基板表面的刻蚀液不能够接收水的均匀稀释，造成基板残留的刻蚀液的刻蚀速率加速不均，导致坡度角差异或者断面不齐整的现象产生。因此，如何提供一种能够均匀地对基板残留的刻蚀液进行稀释的水洗装置及刻蚀设备，以提高基板刻蚀的坡度角的均匀性，进而提高产品质量，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
实用新型内容本实用新型实施例提供一种具有水洗槽的刻蚀设备的水洗装置，该水洗装置能够均匀地对基板残留的刻蚀液进行稀释，从而提高基板刻蚀坡度角的均匀性，提高产品质量。为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案一种刻蚀设备的水洗装置，包括第一水洗室，所述第一水洗室内部设有用于浸泡基板的水洗槽；所述水洗槽的第一侧壁设有与所述第一水洗室的进口相对的基板进口，所述水洗槽的第二侧壁设有与所述第一水洗室的出口相对的基板出口，且所述基板进口设有进口开关门，所述基板出口设有出口开关门；所述基板进口和所述基板出口的上端低于所述水洗槽的溢流高度；所述第一水洗室内的多个传动滚轴形成的传动通路贯穿所述基板进口和所述基板出口。优选地，所述第一水洗室的进口处设有气帘生成装置。优选地，所述第一水洗室的进口与所述基板进口之间、所述水洗槽内靠近基板进口处、所述水洗槽内靠近基板出口处、以及所述第一水洗室的出口与所述基板出口之间分别设有压紧所述基板的稳定部。优选地，还包括供水部，包括至少一个一端伸入所述水洗槽内的排水管、以及一端与注水装置连 通的供水管；所述排水管位于所述水洗槽的部分设有排水口，且所述排水管的另一端与所述供水管连通。优选地，所述供水管为一个，所述排水管为多个，每一个所述排水管的另一端都与所述供水管连通；所述排水管位于所述水洗槽内的端部封闭，所述排水口为每一个所述排水管位于所述水洗槽内的侧壁上设置的多个喷水孔。优选地，所述供水部还包括罩壳，所述排水管伸入所述罩壳具有的空腔，且所述喷水孔的喷水方向指向所述罩壳的侧壁；所述罩壳朝向所述基板表面的方向开口。优选地，所述罩壳的横截面的形状为较短底边上的内角取值为120° 150°的正梯形，所述正梯形的下底朝向所述基板表面，所述喷水孔的喷射方向与所述正梯形下底与上底的公垂线之间的夹角取值范围为30° 45°。优选地，所述水洗槽的侧壁上还设置有溢流口，且所述溢流口设置有高度可调的挡板。优选地，所述第一水洗室的底部设置有废液排放管。在上述技术方案的基础上，本实用新型还提供了一种刻蚀设备，该刻蚀设备包括刻蚀装置，还包括上述技术方案中提到的水洗装置。本实用新型提供的刻蚀设备的水洗装置，包括第一水洗室，所述第一水洗室内部设有用于浸泡基板的水洗槽；所述水洗槽的第一侧壁设有与所述第一水洗室的进口相对的基板进口，所述水洗槽的第二侧壁设有与所述第一水洗室的出口相对的基板出口，且所述基板进口设有进口开关门，所述基板出口设有出口开关门；所述基板进口和所述基板出口的上端低于所述水洗槽的溢流高度；所述第一水洗室内的多个传动滚轴形成的传动通路贯穿所述基板进口和所述基板出口。本实用新型提供的水洗装置，首先需要向水洗槽内充水，当水洗槽内水的水面达到水洗槽的溢流高度时，水洗槽内的水就会流出水洗槽，水洗槽内的水面不在增高；当水洗槽没有特殊要求时，水洗槽的溢流高度为水洗槽的上开口所处的高度；基板进入水洗装置的第一水洗室时，首先打开水洗槽的第一侧壁设置的基板进口处的进口开关门，基板在传动滚轴的传动下，通过水洗槽的第一侧壁设置的基板进口进入第一水洗室的水洗槽内，关闭进口开关门，由于水洗槽设置的基板进口和基板出口的上端低于水洗槽的溢流高度，从而保证水洗槽内装载的水的水面高度高于基板进口和基板出口上端的高度，进而，水洗槽内水面的高度高于由基板进口进入水洗槽的基板上表面的高度，实现水洗槽内装载的水对基板的浸泡；由于基板在进入水洗槽时，水洗槽内的水瞬间覆盖基板表面，从而将整个基板快速浸泡；基板表面的刻蚀液经过浸泡稀释后被稀释，不能再与基板的金属膜层反应，这时基板在传动滚轴的传动下，可通过水洗槽的第二侧壁设置的基板出口以及第一水洗室的出口进入其它常规水洗室进行常规水洗。由于基板整个 浸泡于水洗槽内的水中，且水洗槽内的水量足够多，所以，与基板表面接触的水不存在上述背景技术中提到的喷水不均匀的现象，能够保证基板表面的刻蚀液保持均匀的稀释状态。基板在浸泡过程中，基板表面携带的刻蚀液被均匀稀释，基板残留的刻蚀液的刻蚀速率加速均匀，所以，从而提高了基板刻蚀的坡度角的均匀性。因此，本实用新型提供的水洗装置能够均匀地对基板残留的刻蚀液进行稀释，从而提闻基板刻蚀的坡度角的均勻性，提闻广品质量。另外，本实用新型还提供了一种刻蚀设备，该刻蚀设备包括刻蚀装置，还包括上述技术方案中提到的水洗装置。由于上述的水洗装置能够提高基板刻蚀坡度角的均匀性，提高产品质量，因此，使用了上述水洗装置的刻蚀设备也具有相应的优点，这里不再赘述。
图I为本实用新型提供的水洗装置中第一水洗室的结构示意图；图2为本实用新型提供的水洗装置第一水洗室中供水部以及与供水部连通的注水装置的结构示意图；图3为本实用新型提供的水洗装置第一水洗室中供水装置的横向剖面结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。如图I所示，图I为本实用新型提供的水洗装置中第一水洗室的结构示意图。本实用新型提供的刻蚀设备的水洗装置，包括第一水洗室10，第一水洗室10内部设有用于浸泡基板16的水洗槽20 ;水洗槽20的第一侧壁24设有与第一水洗室10的进口13相对的基板进口 25，水洗槽20的第二侧壁23设有与第一水洗室10的出口 12相对的基板出口 26，且基板进口 25设有进口开关门28，基板出口 26设有出口开关门27 ;水洗槽20设置的基板进口 25和基板出口 26的上端低于水洗槽20的溢流高度；第一水洗室10内的多个传动滚轴18形成的传动通路贯穿基板进口 25和基板出口 26。本实用新型提供的水洗装置中，首先需要向水洗槽20内充水，当水洗槽20内水的水面达到水洗槽20的溢流高度时，水洗槽20内的水就会流出水洗槽20，水洗槽20内的水面不在增高。水洗槽20的溢流高度指的是水洗槽20内装载的水位升至最高、并开始流出水洗槽20的位置所在的高度。基板16进入水洗装置的第一水洗室10时，首先打开水洗槽20的第一侧壁24设置的基板进口 25处的进口开关门28，基板16在传动滚轴18的传动下，通过水洗槽20的第一侧壁24设置的基板进口 25进入第一水洗室10的水洗槽20内，关闭进口开关门28，由于水洗槽20设置的基板进口 25和基板出口 26的上端低于水洗槽20的溢流高度，从而保证水洗槽20内装载的水的水面高度高于基板进口 25和基板出口 26上端的高度，进而，水 洗槽20内水面的高度高于由基板进口 25进入水洗槽20的基板16上表面的高度，实现水洗槽20内装载的水对基板的浸泡；由于基板16在进入水洗槽20时，水洗槽20内的水瞬间覆盖基板16表面，从而将整个基板16快速浸泡；基板16表面的刻蚀液经过浸泡稀释后被稀释，不能再与基板16的金属膜层反应，这时基板16在传动滚轴18的传动下，可通过水洗槽20的第二侧壁23设置的基板出口 26以及第一水洗室10的出口 12进入其它常规水洗室进行常规水洗。由于基板16整个浸泡于水洗槽20内的水中，且水洗槽20内的水量足够多，所以，与基板16表面接触的水不存在上述背景技术中提到的喷水不均匀的现象，能够保证基板16表面的刻蚀液保持均匀的稀释状态。基板16在浸泡过程中，基板16表面携带的刻蚀液被均匀稀释，基板16残留的刻蚀液的刻蚀速率加速均匀，所以，从而提高了基板16刻蚀坡度角的均匀性。因此，本实用新型提供的水洗装置能够均匀地对基板16残留的刻蚀液进行稀释，从而提闻基板16刻蚀坡度角的均勻性，提闻广品质量。当然，为了保证基板在传送过程中的平稳性，多个传动滚轴18形成的传动通路在水平面内延伸，第一水洗室10的进口 13、基板进口 25、基板出口 26以及第一水洗室10的出口 12的位于同一水平位置。且，为了增强水洗槽20内的传动滚轴18对基板16支撑的稳定性，水洗槽20内的传动滚轴18沿基板16的传送方向均匀分布。进一步的，为了防止水洗槽20第一侧壁24设置的基板进口 25的进口开关门28打开时，基板进口 25喷出的水通过第一水洗室10的进口 13流出，优选地，第一水洗室10的进口 13处设有气帘生成装置14。气帘生成装置14可以通过在第一水洗室10的进口 13处喷射高压气体，形成高压气帘，防止水通过第一水洗室10的进口 13流出第一水洗室10。更近一步的，为了保证基板16在通过基板进口 25进入水洗槽20、通过基板出口26传出水洗槽20时的稳定性，优选地，第一水洗室10的进口 13与基板进口 25之间、水洗槽20内靠近基板进口 25处、水洗槽20内靠近基板出口 26处、以及第一水洗室10的出口12与基板出口 26之间分别设有压紧基板16的稳定部；稳定部具体如图I中虚线框区域A所示。当基板16通过第一水洗室10的出口、基板进口 25、基板进口 25以及第一水洗室10的出口 12时，稳定部压紧基板16，防止基板16因受到基板进口 25或者基板进口 25流出的水的压力等影响而产生不稳定现象。形成稳定部的压紧滚轴15之间优选为上下对齐的两个压紧滚轴15，两个压紧滚轴15之间形成压紧狭缝17，基板16在通过压紧狭缝17时被两个压紧滚轴15从上下两面压紧，保证基板16传送时的稳定性；当然，两个压紧滚轴15之间的相对位置也可以在沿水平方向相互错开，只要能保证对基板16的压紧力即可。如图I和图2所示，图2为本实用新型提供的水洗装置第一水洗室中供水部以及与供水部连通的注水装置的结构示意图。[0045]在上述技术方案的基础上，为了便于向水洗槽20内加水，保证水洗槽20内的水量充足，水洗装置需要设置供水部21。水洗装置设置的供水部21包括至少一个一端伸入水洗槽20内的排水管213、以及一端与注水装置连通的供水管218 ;排水管213位于水洗槽20内的部分设有排水口，且排水管213的另一端与供水管218连通。上述的注水装置可以优选为设有水泵217的水箱216。水泵217将水箱216内的水通过供水管218供入排水管213，排水管213通过排水口将水送入水洗槽20内，从而保证水洗槽20内的水量。优选地，为了减小供水管向水洗槽20内供水时水洗槽20内水体内部压力的均匀 性，上述技术方案中提到的供水管218具体为一个，而排水管213为多个，每一个排水管213的另一端都与供水管218连通；且，排水管213位于水洗槽20内的端部封闭，上述技术方案中的排水口为排水管213位于水洗槽20内的侧壁上设置的多个喷水孔215。供水管218的一端与注水装置的水泵217的出水口连通，水泵217将水箱216内的水通过供水管218供入多个与供水管218连通的排水管213内，排水管213通过其侧壁设置的喷水孔215将排水管213内的水供入水洗槽20。由于排水管213排水时是通过其侧壁设置的多个喷水孔215排出，大大减小了对水洗槽20内原有的水因局部加水而产生的水体流动，大大提高了供水时水洗槽20内水体内部压力的均匀性。在上述技术方案的基础上，为了进一步提高排水管213供水时的均匀性，上述排水管213沿基板16的传送方向均匀设置，且排水管213的延伸方向与基板16的传送方向垂直。当然，为了降低水从排水管213设置的喷水孔215喷出时对水洗槽内水体内部压力的影响，优选地，供水部21还包括设置罩壳211，排水管213伸入罩壳211具有的空腔内，且喷水孔215的喷水方向指向罩壳211的内壁；罩壳211朝向基板16表面的方向开口。喷水孔215喷出的水首先喷射在罩壳211的内壁，罩壳211的内壁会大大削弱喷水孔215喷出的水的动能，从而降低水从排水管213设置的喷水孔215喷出时对水洗槽内水体内部压力的影响。罩壳211可以具有多种形状，如横截面的形状为长方形、正方形以及三角形等等，只要能够削弱喷水孔215喷出的水的动能，从而降低水从排水管213设置的喷水孔215喷出时对水洗槽内水体内部压力的影响即可。如图3所示，图3为本实用新型提供的水洗装置第一水洗室中供水装置的横向剖面结构示意图。优选地，罩壳211的横截面的形状为较短底边上的内角Y取值为120° 150°的正梯形，正梯形的下底214朝向基板16表面，喷水孔215的喷射方向与正梯形下底214与上底212的公垂线之间的夹角a以及夹角P的取值范围为30° 45°。如图I所示，在上述技术方案的基础上，为了便于对水洗槽20内的水量进行控制，优选地，水洗槽20的侧壁上还设置有溢流口 22，且溢流口 22设置有高度可调的挡板。具体操作中，供水装置21可以向水洗槽20内按一定流量持续供水，多余的水会通过溢流口 22流出水洗槽20 ;在不断向水洗槽20内供水的同时，水洗槽20内已经混合了刻蚀液的废水不断通过溢流口 22排出水洗槽20，从而实现动态平衡，保证了水洗槽20内部水中的刻蚀液含量保持在一定浓度范围；通过调节溢流口 22处的挡板的高度，可以对水洗槽20内保留水量的大小进行调节，从而调节水洗槽20内的水进行更换的速率，最终可以对水洗槽20内水中刻蚀液的浓度进行控制。当然，为了对经溢流口 22或者基板进口 25、基板出口 26流出的废水进行及时的处理，优选地，第一水洗室10的底部设置有废液排放管11。在上述技术方案的基础上，本实用新型还提供了一种刻蚀设备，该刻蚀设备包括刻蚀装置，还包括上述技术方案中提到的水洗装置。由于上述的水洗装置能够提高基板16刻蚀坡度角的均匀性，提高产品质量，因此，使用了上述水洗装置的刻蚀设备也具有相应的优点，这里不再赘述。显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利 要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求1.一种刻蚀设备的水洗装置，包括第一水洗室，其特征在于，所述第一水洗室内部设有用于浸泡基板的水洗槽； 所述水洗槽的第一侧壁设有与所述第一水洗室的进口相对的基板进口，所述水洗槽的第二侧壁设有与所述第一水洗室的出口相对的基板出口，且所述基板进口设有进口开关门，所述基板出口设有出口开关门；所述基板进口和所述基板出口的上端低于所述水洗槽的溢流高度； 所述第一水洗室内的多个传动滚轴形成的传动通路贯穿所述基板进口和所述基板出□。
2.根据权利要求I所述的水洗装置，其特征在于，所述第一水洗室的进口处设有气帘生成装置。
3.根据权利要求2所述的水洗装置，其特征在于，所述第一水洗室的进口与所述基板进口之间、所述水洗槽内靠近基板进口处、所述水洗槽内靠近基板出口处、以及所述第一水洗室的出口与所述基板出口之间分别设有压紧所述基板的稳定部。
4.根据权利要求2所述的水洗装置，其特征在于，还包括 供水部，包括至少一个一端伸入所述水洗槽内的排水管、以及一端与注水装置连通的供水管；所述排水管位于所述水洗槽的部分设有排水口，且所述排水管的另一端与所述供水管连通。
5.根据权利要求4所述的水洗装置，其特征在于，所述供水管为一个，所述排水管为多个，每一个所述排水管的另一端都与所述供水管连通； 所述排水管位于所述水洗槽内的端部封闭，所述排水口为每一个所述排水管位于所述水洗槽内的侧壁上设置的多个喷水孔。
6.根据权利要求5所述的水洗装置，其特征在于，所述供水部还包括罩壳，所述排水管伸入所述罩壳具有的空腔，且所述喷水孔的喷水方向指向所述罩壳的侧壁；所述罩壳朝向所述基板表面的方向开口。
7.根据权利要求6所述的水洗装置，其特征在于，所述罩壳的横截面的形状为较短底边上的内角取值为120° 150°的正梯形，所述正梯形的下底朝向所述基板表面，所述喷水孔的喷射方向与所述正梯形下底与上底的公垂线之间的夹角取值范围为30° 45°。
8.根据权利要求7所述的水洗装置，其特征在于，所述水洗槽的侧壁上还设置有溢流口，且所述溢流口设置有高度可调的挡板。
9.根据权利要求2-8任一项所述的水洗装置，其特征在于，所述第一水洗室的底部设置有废液排放管。
10.一种刻蚀设备，包括刻蚀装置，其特征在于，还包括如权利要求1-9任一项所述的水洗装置。
专利摘要本实用新型公开了一种刻蚀设备的水洗装置，包括第一水洗室，第一水洗室内部设有用于浸泡基板的水洗槽。基板在进入水洗槽时，水洗槽内的水瞬间覆盖基板表面，从而将整个基板快速浸泡；由于基板整个浸泡于水洗槽内的水中，且水洗槽内的水量足够多，能够保证基板表面的刻蚀液保持均匀的稀释状态。基板在浸泡过程中，基板表面携带的刻蚀液被均匀稀释，基板残留的刻蚀液的刻蚀速率加速均匀，因此，本实用新型提供的水洗装置能够均匀地对基板残留的刻蚀液进行稀释，从而提高基板刻蚀的坡度角的均匀性，提高产品质量。另外，本实用新型还提供了一种应用了上述水洗装置的刻蚀设备。
文档编号B08B3/04GK202506626SQ201220166380
公开日2012年10月31日 申请日期2012年4月18日 优先权日2012年4月18日
发明者吕俊君, 徐斌, 肖红玺 申请人:北京京东方光电科技有限公司